實驗儀器與電路選擇

1、1.描繪小燈泡的伏安特性描繪小燈泡的伏安特性. 2.測定金屬絲的電阻率（同時練習使用螺旋測器測定金屬絲的電阻率（同時練習使用螺旋測器，游，游 標卡尺。標卡尺。）3.測定電池的電動勢和內(nèi)電阻測定電池的電動勢和內(nèi)電阻. 4.多用表的使用多用表的使用5.電表改裝電表改裝恒定電流部分要求會正確使用的儀器主要有：恒定電流部分要求會正確使用的儀器主要有：螺旋測微器螺旋測微器、電流表、電壓表、滑動變阻器、電阻箱、電流表、電壓表、滑動變阻器、電阻箱、多用電表、多用電表、等等安全性原則安全性原則:要能夠根據(jù)實驗要求和客觀條件選用合適的儀器，要能夠根據(jù)實驗要求和客觀條件選用合適的儀器，使實驗切實可行，能達到預期目

2、標。另外還要注意測量使實驗切實可行，能達到預期目標。另外還要注意測量儀器的量儀器的量程程，電阻類器件的電流不能超過其，電阻類器件的電流不能超過其最大允許電流最大允許電流等。等。一、實驗儀器選擇的基本原則一、實驗儀器選擇的基本原則:精確性原則精確性原則:根據(jù)實驗的需要，選用精度合適的測量工具，根據(jù)實驗的需要，選用精度合適的測量工具，但對某個實驗來講，精確程度夠用即可，但對某個實驗來講，精確程度夠用即可，并不是精度越高越好并不是精度越高越好。 方便性原則方便性原則:實驗時需考慮實驗時需考慮調(diào)節(jié)方便，便于操作調(diào)節(jié)方便，便于操作，如滑動變，如滑動變阻器的選擇，既要考慮它的額定電流，又要考慮它的阻值范圍

3、，阻器的選擇，既要考慮它的額定電流，又要考慮它的阻值范圍，在二者都能滿足實驗要求的情況下，還要考慮阻值大小對實驗在二者都能滿足實驗要求的情況下，還要考慮阻值大小對實驗操作中是否調(diào)節(jié)方便的影響。操作中是否調(diào)節(jié)方便的影響。1根據(jù)根據(jù)不使電表受損不使電表受損和和盡量減少誤差盡量減少誤差的原則選擇電表首先的原則選擇電表首先保證流過電流表的電流和加在電壓表上的電壓均保證流過電流表的電流和加在電壓表上的電壓均不超過使用量不超過使用量程程然后合理選擇量程。務必使然后合理選擇量程。務必使指針有較大偏轉(zhuǎn)指針有較大偏轉(zhuǎn)（一般取滿偏（一般取滿偏的的1/3-2/3左右），以減少測讀的誤差左右），以減少測讀的誤差根據(jù)教

4、學大綱及高考考核的要求，選擇電學實驗儀器根據(jù)教學大綱及高考考核的要求，選擇電學實驗儀器主要是選擇電表、滑動變阻器、電源等器件，通常可主要是選擇電表、滑動變阻器、電源等器件，通常可以從以下三方面入手：以從以下三方面入手：2根據(jù)電路中可能出現(xiàn)的電流或電壓范圍需要選擇滑根據(jù)電路中可能出現(xiàn)的電流或電壓范圍需要選擇滑動變阻器，注意動變阻器，注意流過滑動變阻器的電流不超過它額定流過滑動變阻器的電流不超過它額定值值對大阻值的變阻器，如果滑動頭稍有移動，使電對大阻值的變阻器，如果滑動頭稍有移動，使電流電壓有很大變化的，不宜采用流電壓有很大變化的，不宜采用3應根據(jù)實驗的基本要求來選擇儀器對于這種情應根據(jù)實驗的基

5、本要求來選擇儀器對于這種情況只有熟悉實驗原理才能做出恰當?shù)倪x擇況只有熟悉實驗原理才能做出恰當?shù)倪x擇器材選擇的一般步驟是：器材選擇的一般步驟是：找出唯一性的器材；找出唯一性的器材；草畫電路圖（暫不把電表接入）；草畫電路圖（暫不把電表接入）；估算最大值（在限流電路中把滑動變阻器觸頭推估算最大值（在限流電路中把滑動變阻器觸頭推向最小值）；向最小值）；考慮能否都使電表達到滿偏的考慮能否都使電表達到滿偏的1/3以上。以上。比較項目比較項目電流表內(nèi)接法電流表內(nèi)接法電流表外接法電流表外接法電路電路誤差來源誤差來源測量結果測量結果適用條件適用條件 測量值較小時測量值較小時二、實驗電路二、實驗電路（電流表內(nèi)外接

6、法）（電流表內(nèi)外接法）選擇的依據(jù)選擇的依據(jù) R測測U/IRx 偏大偏大R測測U/IRx 偏小偏小電流表的分壓電流表的分壓電壓表的分流電壓表的分流例例1 ：有一電阻：有一電阻R ，其阻值大約在，其阻值大約在40 至至50 之之間，需進一步測定其阻值，現(xiàn)有下列器材：間，需進一步測定其阻值，現(xiàn)有下列器材：電池組電池組E，電動勢為，電動勢為9V，內(nèi)阻忽略不計；，內(nèi)阻忽略不計；電壓表，量程為電壓表，量程為0至至10，內(nèi)阻，內(nèi)阻20；電流表電流表A1，量程為，量程為0至至50，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約20；電流表電流表A2，量程為，量程為0至至300m，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約4；滑動變阻器滑動變阻器R1，阻值范圍為，阻值范

7、圍為0至至100，額定電流，額定電流1A；滑動變阻器滑動變阻器R2，阻值范圍為，阻值范圍為0至至1700，額定電流，額定電流0.，開關及導線若干開關及導線若干實驗電路圖如圖所示，實實驗電路圖如圖所示，實驗中要求多測幾組電流、電驗中要求多測幾組電流、電壓值在實驗中應選壓值在實驗中應選 電流表和電流表和 滑動變阻滑動變阻器器A2R1例例2 ：用伏安法測量阻值約為：用伏安法測量阻值約為 歐的線圈的電阻歐的線圈的電阻，己知所用電流表的量程為（，己知所用電流表的量程為（00.6），內(nèi)阻），內(nèi)阻0.125，電壓表的量程為（，電壓表的量程為（015），內(nèi)阻為），內(nèi)阻為15k，蓄電池組電壓為，蓄電池組電壓為1

8、2，問應采用哪一種連，問應采用哪一種連接電路？接電路？ 若題目給出的被測電阻阻值約為幾十歐，可能大于若題目給出的被測電阻阻值約為幾十歐，可能大于43，也可能小于，也可能小于43，內(nèi)接法、外接法兩種電路均內(nèi)接法、外接法兩種電路均可采用。可采用。VARR幾千幾千幾十幾十幾幾分析與解因為分析與解因為RRA 或或R=43若題目給出的被測電阻阻值約為幾千歐，大于若題目給出的被測電阻阻值約為幾千歐，大于43，采用內(nèi)接法采用內(nèi)接法若題目給出的被測電阻阻值約為幾歐，小于若題目給出的被測電阻阻值約為幾歐，小于43，采用外接法采用外接法比較項目比較項目限流式接法限流式接法分壓式接法分壓式接法電路電路電壓調(diào)節(jié)的電壓

9、調(diào)節(jié)的范圍范圍電流調(diào)節(jié)的電流調(diào)節(jié)的范圍范圍電能損耗電能損耗電路連接電路連接三、控制電路三、控制電路（滑動變阻器的接法）（滑動變阻器的接法）的選擇：的選擇： EIR電源負擔輕電源負擔輕 E（IR+Iap）電源負擔重電源負擔重簡便（一般會選用）簡便（一般會選用）復雜復雜三、控制電路三、控制電路（滑動變阻器的接法）（滑動變阻器的接法）的選擇：的選擇：（1）若需要被測電阻）若需要被測電阻Rx兩端電壓變化范圍較大，兩端電壓變化范圍較大，或需或需要從零開始連讀可調(diào)電壓、燈泡（小燈珠）的伏安法要從零開始連讀可調(diào)電壓、燈泡（小燈珠）的伏安法應選應選分壓電路分壓電路；（4）當）當R變變Rx時（或兩者相差不多），

10、雖然兩種電路時（或兩者相差不多），雖然兩種電路都可以對負載電流有明顯的調(diào)節(jié)和控制或兩種電路都都可以對負載電流有明顯的調(diào)節(jié)和控制或兩種電路都滿足實驗要求時但限流電路具有節(jié)省電能、電源負擔滿足實驗要求時但限流電路具有節(jié)省電能、電源負擔輕、電路連接簡便等優(yōu)點，應選輕、電路連接簡便等優(yōu)點，應選限流電路較好限流電路較好（3）當）當R變變Rx時為使被測電阻中電流有明顯變化，時為使被測電阻中電流有明顯變化，也應選也應選分壓電路分壓電路；（2）若采用限流電路時，如果電路中最小電流大于或）若采用限流電路時，如果電路中最小電流大于或等于被測電阻的額定電流，必須采用等于被測電阻的額定電流，必須采用分壓電路分壓電路；

11、例例3 ：有一小燈泡上標有：有一小燈泡上標有“6V，6”的字樣，現(xiàn)的字樣，現(xiàn)在要用伏安法測量這個燈泡的在要用伏安法測量這個燈泡的IU圖線，已知所圖線，已知所用器材有：電流表（用器材有：電流表（00.3，內(nèi)阻，內(nèi)阻1）；電壓）；電壓表（表（015，內(nèi)阻，內(nèi)阻20k）；滑動變阻器（）；滑動變阻器（030，2）；學生電源（直流）；學生電源（直流9）；開關一只、）；開關一只、導線若干為使實驗誤差盡量減小，畫出合理的導線若干為使實驗誤差盡量減小，畫出合理的實驗電路圖實驗電路圖 電表接入時，用電流表外接法。電表接入時，用電流表外接法。變阻器可采用限流作用。變阻器可采用限流作用。此題中變阻器也可采用分壓作用

12、。此題中變阻器也可采用分壓作用。 實物連接以其考察的知識點較多和要求思考問題全面實物連接以其考察的知識點較多和要求思考問題全面等特點，成為高中物理實驗的熱點。然而學生在這種題上往等特點，成為高中物理實驗的熱點。然而學生在這種題上往往失誤太多。究其原因，就是沒有建立起完整、細致、合理往失誤太多。究其原因，就是沒有建立起完整、細致、合理的思維程序，使得連出的線路圖出現(xiàn)錯誤或疏漏。我們可以的思維程序，使得連出的線路圖出現(xiàn)錯誤或疏漏。我們可以把解決實物連線的問題的思路建立一個程序如下：把解決實物連線的問題的思路建立一個程序如下：四、實物連接：四、實物連接：根據(jù)原理畫出電路圖根據(jù)原理畫出電路圖根據(jù)要求選擇器材及量程根據(jù)要求選擇器材及量程根據(jù)先并后串或先串后并的方法連接實物圖根據(jù)先并后串或先串后并的方法連接實物圖連接時要注意：電流的方向、儀表的量程、連接時要注意：電流的方向、儀表的量程、變阻器的接法及滑片的初位置變阻器的接法及滑片的初位置小小 結結 1、實驗儀器和電路選擇的基本原則、實驗儀器和電路選擇的基本原則:安全性安全性精確性精確性方便性方便性 誤差小誤差小 儀器少儀器少 耗電少耗電